1、標準曲線的作法(1標準液濃度的選擇:在制備標準曲線時,標準液濃度選擇一般應能包括待測樣品的可能變異最低與最高值,一般可選擇5種濃度。濃度差距最好是成倍增加或等級增加,并應與被測液同樣條件下顯色測定。(2標準液的測定:在比色時,讀取光密度至少讀2-3次,求其平均值,以減少儀器不穩定而產生的誤差。(3標準曲線圖的繪制:一般常用的是光密度一濃度標準曲線。用普通方格紙作圖。圖紙最好是正方形(長:寬=l:1或長方形(長:寬=3 :2,以橫軸為濃度,縱軸為光密度,一般濃度的全距占用了多少格,光密度的全距也應占用相同的格數。在適當范圍內配制各種不同濃度的標準液,求其光密度,繪制標準曲線,以濃度位置向上延長,

2、光密度位置向右延長、交點即為此座標標點。然后,將各座標點和原點聯成一條線,若符合Lambert-Beer氏定律,則系通過原點的直線。若各點不在一直線,則可通過原點,盡可能使直線通過更多點,使不在直線上的點盡量均勻地分布在直線的兩邊。標準曲線繪制完畢以后,應在座標紙上注明實驗項目的名稱,所使用比色計的型號和儀器編號、濾光片號碼或單色光波長以及繪制的日期、室溫。繪制標準曲線:一般應作二次或三次以上的平行測定,重復性良好曲線方可應用。繪制好的標準曲線只能供以后在相同條件下操作測定相同物質時使用。當更換儀器、移動儀器位置、調換試劑及室溫有明顯改變時,標準曲線需重新繪制。標準曲線橫坐標的標度:從標準液的

3、含量換算成待測液的濃度。1.5 原子吸收光譜分析的定量方法原子吸收光譜分析是一種動態分析方法,用校準曲線進行定量。常用的定量方法有標準曲線法、標準加入法和濃度直讀法。如為多通道儀器,可用內標法定量。在這些方法中,標準曲線法是最基本的定量方法。1.5.1 標準曲線法前面已經指出,原子吸收光譜和原子熒光光譜分析是一種相對測定方法,不能由分析信號的大小直接獲得被測元素的含量,需通過一個關系式將分析信號與被測元素的含量關聯起來。校正曲線就是用來分析信號(即吸光度轉換為被測元素的含量(或濃度的“轉換器”,此轉換過程成為校正。之所以要進行校正,是因為同一元素含量在不同的試驗條件下所得到的分析信號是不同的。

4、校準曲線的制作方法是,用標準物質配制標準系列溶液,在標準條件下,測定各標準樣品的吸光度值Ai,以吸光度值Ai(i=1,2,3,4,5對被測元素含量ci(i=1,2,3,4,5繪制校準曲線A=f(c。在同樣條件下,測定樣品的吸光度值Ax,根據被測元素的吸光度值Ax從校準曲線求得其含量Ci。校準曲線如圖1-4所示。校準曲線的質量直接影響校準效果和樣品測定結果的準確度。正確地制作一條高質量校準曲線是非常重要的,為此需要:(1合理的設計校準曲線;(2分析信號的準確測定;(3正確繪制校準曲線。首先,從數理統計的觀點出發合理設計校準曲線。根據一組實驗點繪制校準曲線所遵循的原則是最小二乘原理,即要讓實驗點隨

5、機地分布在校正曲線的周圍,并有盡可能多的實驗點落在標準曲線上,使得由這些實驗點繪制的標準曲線的標準偏差最小。從校準曲線的置信范圍考慮,當實驗點數目,4時,置信系數較大且變化速率較快,置信范圍較寬,由校正曲線求得的含量值或濃度值的不確定度較大。隨著實驗點數目的增加,置信系數減小,但減小的數量變慢,當實驗點數目大于6以后,置信系數減小的速率很慢,置信范圍變窄速率很慢。因此,用4-6個實驗點繪制校準曲線是恰當的。在總測定次數相同的情況下,多設置實驗點,減少每個實驗點的重復測定次數,次少設置實驗點數目,增加每個實驗點的重復次數更有利。因為增加每個實驗點的重復測定次數只能改進每個實驗點的測定精度,而增加

6、實驗點數目卻可以改進整個校準曲線的精度。從測定誤差考慮,校準曲線中央部分的精度優于其兩端的精度,因此,對高濃度和低濃度點應多次進行幾次重復測定,以增加其測定精度;應讓被測元素的含量位于校準曲線的中央部分。空白溶液的測定誤差較大,用“空白”溶液校正儀器零點,實際上就是用一個測定誤差較大的點作為基準校正儀器,這顯然是不合適的。用“空白”溶液的測定值直接校正空白值也是不可取的,因測定值是隨機變量,而且測定誤差較大,用一次測定值作為基準對空白進行校正帶有很大的偶然性,校正效果不到應有的保證。正確的方法是用校正曲線的截距來校正空白,或者對“空白”溶液進行多次測定,其測定平均值來校正空白。原子吸收光譜和原

7、子熒光光譜是一種動態測量,測定值易受實驗條件變化的影響,引起校正曲線平移或轉動,或者既產生平移又產生轉動。因此,應隨時或定時檢查校正曲線是否發生了變動。如何檢查這種變動,不少分析人員采取的做法是重新測定個別實驗點的吸光度,根據新測定的吸光度,將原來的校正曲線平移,或者,重置標準曲線斜率,即通過新吸光度值和坐標原點重新制作標準曲線。這兩種做法都是又問題的。前一種做法曲線平移,實際上是假定各實驗點的偏移大小都是固定的,不隨被測元素含量而改變,是一個固定系統誤差。后一種做法斜率重置,實際上是認為曲線的原點是不變的,不存在固定系統誤差,只有隨被測元素含量而改變的相對系統誤差存在的。而事實上,固定系統誤

8、差和相對系統誤差常常是同時存在的,使校正曲線既產生平移又產生轉動。對校正曲線進行校正,正確的做法是,用原來制作校正曲線時不同含量或濃度的標樣,測定其吸光度,將原有的實驗點與新的實驗點合并起來重新制作新的校正曲線,既利用了原校正曲線已有的信息,又利用了新獲得的利息。其所以用不同含量或濃度的標樣來檢查校正曲線,是因為當用原有的實驗點與新實驗點合并繪制校準曲線時,增加了實驗點的數目,這樣有利于提高新校準曲線的穩定性。其次,從化學的觀點出發,準確地測定分析信號時獲得良好校正曲線的基礎,為此要求標準系列與樣品的基體精確匹配、標樣濃度的準確標定與吸光度值的準確測量。最后,正確的繪制校準曲線,以保證測定結果

9、的可比性和溯源性。在實際過程中,測定誤差是不可避免的,實驗點沿校正曲線分布有一定的離散性,引起測定結果的不確定性,使得測定的結果不是一個確定值,而是一個以校準曲線上求得的值為中心的范圍值。因此,在制作標準曲線時,必須給出其置信區間。校準曲線置信區間的確定方法,參見本書7.4.2。有了置信區間就可以在一定置信水平與其他方法的測定結果進行比對,并通過測定結果與標樣標準值的比對溯源到更高一級的標準量值。當今,分析儀器普遍采用計算機,最好采用線性回歸法來簡歷校正曲線。如果需要繪制校正曲線圖形,可用兩點繪制法。第一個實驗點時被測元素含量為零x0與其相應吸光度值y0組成的實驗點(x0,y0,決定了標準曲線

10、的截距。另一個實驗點時被測元素含量為校正曲線線性范圍的中點值x與其相應吸光度值y組成的實驗點(x,y,根據最小二乘線性回歸的原理,(x,y必定落在回歸線上,(x0,y0和(x,y的連線確定了連線的斜率。因為通過這兩點繪制校準曲線一定時最佳的。原子吸收分光光度計的組成:(1光源光源的功能是發射被測元素的特征共振輻射。對光源的基本要求是:發射的共振輻射的半寬度要明顯小于吸收線的半寬度;輻射強度大;背景低,低于特征共振輻射強度的1%;穩定性好, 30min之內漂移不超過1%;噪聲小于0.1%;使用壽命長于5Ah。多用空心陰極燈等銳線光源。(2原子化器原子化器的功能是提供能量,使試樣干燥、蒸發和原子化

11、。在原子吸收光譜分析中,試樣中被測元素的原子化是整個分析過程的關鍵環節。實現原子化的方法,最常用有兩種:一種是火焰原子化法(火焰原子化器,是原子光譜分析中最早使用的原子化方法,至今仍在廣泛地被應用;另一種是非火焰原子化法,其中應用最廣的是石墨爐電熱原子化法。(3分光器分光器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成,其作用是將所需要的共振吸收線分離出來。分光器的關鍵部件是色散元件,現在商品儀器都是使用光柵。原子吸收光譜儀對分光器的分辨率要求不高,曾以能分辨開鎳三線Ni230.003,Ni231.603,Ni231.096nm為標準,后采用Mn279.5和Mn279.8nm代替Ni三線來檢定分辨率。

12、光柵放置在原子化器之后,以阻止來自原子化器內的所有不需要的輻射進入檢測器。(4檢測系統原子吸收光譜儀中廣泛使用的檢測器是光電倍增管,最近一些儀器也采用CCD作為檢測器。原子吸收分光光度計的干擾及消除方法(1物理干擾物理干擾是指試樣在轉移、蒸發過程中任何物理因素變化而引起的干擾效應。屬于這類干擾的因素有:試液的粘度、溶劑的蒸汽壓、霧化氣體的壓力等。物理干擾是非選擇性干擾,對試樣各元素的影響基本是相似的。配制與被測試樣相似的標準樣品,是消除物理干擾的常用的方法。在不知道試樣組成或無法匹配試樣時,可采用標準加入法或稀釋法來減小和消除物理干擾。(2化學干擾化學干擾是指待測元素與其它組分之間的化學作用所

13、引起的干擾效應,它主要影響待測元素的原子化效率,是原子吸收分光光度法中的主要干擾來源。它是由于液相或氣相中被測元素的原子與干擾物質組成之間形成熱力學更穩定的化合物,從而影響被測元素化合物的解離及其原子化。消除化學干擾的方法有:化學分離;使用高溫火焰;加入釋放劑和保護劑;使用基體改進劑等。(3電離干擾在高溫下原子電離,使基態原子的濃度減少,引起原子吸收信號降低,此種干擾稱為電離干擾。電離效應隨溫度升高、電離平衡常數增大而增大,隨被測元素濃度增高而減小。加入更易電離的堿金屬元素,可以有效地消除電離干擾。(4光譜干擾光譜干擾包括譜線重疊、光譜通帶內存在非吸收線、原子化池內的直流發射、分子吸收、光散射

14、等。當采用銳線光源和交流調制技術時,前3種因素一般可以不予考慮,主要考慮分子吸收和光散射地影響,它們是形成光譜背景的主要因素。(5分子吸收干擾分子吸收干擾是指在原子化過程中生成的氣體分子、氧化物及鹽類分子對輻射吸收而引起的干擾。光散射是指在原子化過程中產生的固體微粒對光產生散射,使被散射的光偏離光路而不為檢測器所檢測,導致吸光度值偏高。2.3 基體效應實際工作中被測量的樣品,往往其成份是由多種元素組成,除待測元素以外的元素統稱為基體。由于被測量的樣品中,其基體成份是變化的(這個變化一是指元素的變化,二是指含量的變化,它直接影響待測元素特征X射線強度的測量。換句話說,待測元素含量相同,由于其基體

15、成份不同,測量到的待測元素特征X射線強度是不同的,這就是基體效應。基體效應是X射線熒光定量分析的主要誤差來源之一。基體效應是個無法避免的客觀事實,其物理實質是激發(吸收和散射造成特征X射線強度的變化,除待測元素外,基體成份中靠近待測元素的那些元素對激發源的射線和待測元素特征X射線產生光電效應的幾率比輕元素(在地質樣品中一些常見的主要造巖元素的幾率大得多,也就是這些鄰近元素對激發源發射的X射線和待測元素的特征X射線的吸收系數比輕元素大得多;輕元素對激發源放出的射線和待測元素的特征X射線康普頓散射幾率比重元素大得多。為了敘述方便,假設樣品中存在待測元素A,相鄰元素B、C和輕元素。B元素的原子序數比A元素的原子序數大一些,B元素能被放射源放出的射線所激發產生B元素的特征X射線BK,BKX射線又能激發A元素;C元素的原子序數小于待測元素A的原子序數,且能被A元素特征X射線所激發產生C元素特征X 射線;輕元素的原子序數測距A、B、C元素的原子序數較遠,被激發的幾率很小,可以忽略不計,那么對待測元素A特征X射線強度的影響有以下幾個方面:1 放射源放出的射線激發待測元素A,產生特征X射線AK線稱為光電效應。2 AKX線在出射樣品時遇到C元素激發了C元素特征X射線CK而A元素特征X射線強度減小了,稱為吸收效應。3 放射源激發了B元素,BKX線又激發了A元素,使A元素特征X射線計數增加,稱為增強效